Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau seconde
Partager :

Exercice sur la force

Posté par
Devoirs33
09-04-21 à 17:39

Bonjour à tous et à toutes,
J'ai un exercice sur les forces et j'aimerai savoir si l'un d'entre vous peut me guider durant mon exercice.
Voici les consignes :
Un avion de 69 tonnes, vole à une vitesse de
croisière sur un trajet de 553 km.
Sur un des tableaux qui composent le cockpit, est indiqué que les
réacteurs de l'avion fournissent une force de 1 583 N.
A la vitesse de croisière de 1 185 km/h, les forces de frottements
exercées sur l'habitacle du cockpit sont présentes, et ont pour
valeur 0,39 fois la force exercée par les réacteurs.
Données :  1 000 m d'altitude :  = 9,79 N.kg-1
Rappel : 1 tonne  <----> 1.103 kg

1)Faire le bilan des forces qui s'exerce sur l'avion et représenter les sur un schéma.
2)Déterminer la valeur de chacune de ces forces.
3)Faire les quatre caractéristiques de chacun des vecteurs forces.
4)En combien de temps, l'avion effectue son vol ?

Ce que j'ai fait :
1 ) P = force exercée par la Terre
F réacteur = Force exercée par les réacteurs
F de frottements de l'air = f

Merci à tout le monde et bonne soirée !  

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur la force 09-04-21 à 19:42

Bonsoir,

Citation :
1 ) P = force exercée par la Terre quel est le nom de cette force d'après ton cours ?
F réacteur = Force de poussée exercée par les réacteurs
les forces de frottements exercées sur l'habitacle du cockpit = f
Tu pourrais également préciser que la poussée d'Archimède est négligeable mais ce n'est pas à ton programme. Il y a aussi la portance exercée au niveau des ailes d'avion mais ça aussi c'est hors programme


La suite ?

Posté par
Devoirs33
re : Exercice sur la force 09-04-21 à 20:05

Bonsoir  

Pour la 2, on sait que : P = m x g
Donc il suffit de l'appliquer pour chacune des forces :
Première force P  : P = 69 x 10 puissant 3 x 9,81
= 676 890 N.

Pour la deuxième force,  l'énoncé nous l'indique :
F réacteur = 1 583 N

Pour la troisième force, c'est la même procédure:
On sait que P = m x g
f  : P = m x g
0,39 fois la force exercée par les réacteur donc :
0,39 x 1 583 = 617,37 N

Voici ce que j'ai pu faire
Merci et agréable soirée à vous.

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur la force 10-04-21 à 07:56

1. Je t'ai posé une question à laquelle il ne faut pas oublier de répondre

Il manque par ailleurs le schéma, peux-tu me le poster ? Voici comment faire :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q05 - Puis-je insérer une image dans mon message ? Comment faire ? Quelle image est autorisée ?



2.

Citation :
Pour la 2, on sait que : P = m x g quel est le nom de cette force ayant cette valeur ?
Donc il suffit de l'appliquer pour chacune des forces :
Première force P : P = 69 x 10 puissant 3 x 9,81
= 676 890 N OK mais attention au nombre de chiffres significatifs, je te conseille de lire attentivement cette fiche : Les chiffres significatifs

Pour la deuxième force, l'énoncé nous l'indique :
F réacteur = 1 583 N Oui pour la vitesse de croisière fournie

Pour la troisième force, c'est la même procédure:
On sait que P = m x g
f : P = m x g non ! Ce n'est pas l'expression de la force de frottement !
0,39 fois la force exercée par les réacteur donc : oui, c'est ce qui est fourni par l'énoncé, donc f = 0,39 x F réacteur si je reprends tes notations de la question 1
0,39 x 1 583 = 617,37 N


3. Pour les caractéristiques des forces, il est absolument nécessaire de faire le schéma de la question 1 et de lire cette fiche (§III) : Modélisation d'une action par une force

Posté par
Devoirs33
re : Exercice sur la force 10-04-21 à 12:00

Bonjour,

Pour répondre à votre question :

P = force exercée par la Terre donc cette force se nomme F terre.

Pour la 2, c'est la F terre qui possède cette valeur.
L'expression de la force de frottements n'est pas : P = m x g ??    
Oui en effet, j'ai oublié de mettre le schéma, vous m'en voyez désolée..
Voici le schéma  :    

Exercice sur la force

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur la force 10-04-21 à 12:16

Attention à réviser les notions fondamentales de ton cours :


Question 1 :

"P = m x g" renvoie à la valeur du poids du solide de masse m (ici l'avion) soumis à un champ de pesanteur de valeur g

L'énoncé te donne toutes les informations disponibles :

Citation :
Un avion de 69 tonnes, vole à une vitesse de
croisière sur un trajet de 553 km.
Sur un des tableaux qui composent le cockpit, est indiqué que les
réacteurs de l'avion fournissent une force de 1 583 N
.
A la vitesse de croisière de 1 185 km/h, les forces de frottements
exercées sur l'habitacle du cockpit sont présentes, et ont pour
valeur 0,39 fois la force exercée par les réacteurs
.
Données : 1 000 m d'altitude : = 9,79 N.kg-1
Rappel : 1 tonne <----> 1.103 kg


Donc ici :

m = 69.103 kg comme tu l'as écrit
mais g = 9,81 N/kg c'est pour un objet qui est sur le sol terrestre, hors ici on est en altitude, il faut donc prendre la valeur fournie : g = 9,79 N/kg

Soit P = m x g = ... (attention au nombre de chiffres significatifs !)

Ensuite, l'avion est propulsé par les réacteurs, de valeur F réacteur = 1583 N

Et la force de frottement vaut, d'après l'énoncé f = 0,39 x 1583 = ... N (attention également au nombre de chiffres significatifs !)

Concernant ton schéma, il pose quelques problèmes physiques :

* OK pour le sens et la droite d'action de la force de frottement f, tu peux la représenter au niveau du centre d'inertie puisque c'est la résultante de tous les frottements fluides de l'avion

* OK pour le poids de l'avion, son point d'application, son sens et sa droite d'action

* En revanche pour la poussée des réacteurs : tu proposes qu'elle soit dirigée vers le haut, cela pose plusieurs problèmes :
- l'avions est censé voler à altitude et vitesse constante ;
- or, si la poussée est vers le haut, comment l'avion avance-t-il puisque les forces de frottements ne sont pas compensées ni dépassées ?
- De même, si c'est F réacteurs qui s'oppose au poids, tu vois bien que la valeur du poids P est bien supérieure à la valeur de F réacteur, autant dire que le poids de l'avion ne serait pas compensé par la poussée des réacteurs et l'avion va donc chuter.

Sa droite d'action et son sens ne sont pas corrects et tu comprends qu'il manque une quatrième force pour que ton modèle soit physiquement acceptable.

Posté par
Devoirs33
re : Exercice sur la force 10-04-21 à 12:43

Merci pour votre aide

Donc, P donc F terre = 69x 10 puissant 3 x 9,79 =  675 510 N.
f = 0,39 x 1 589 = 619,71 N.

Pour le schéma :

Il y a aussi une autre force ?  
Donc le réacteur doit être représenter sur le côté droit, opposé au frottement de l'air ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur la force 10-04-21 à 13:00

Devoirs33 @ 10-04-2021 à 12:43

Merci pour votre aide

Donc, P donc F terre = 69x 10 puissant 3 x 9,79 = 675 510 N.
69 x 10 puissant 3 --> 2 chiffres significatifs
9,79 --> 3 chiffres significatifs
d'après la fiche (j'espère que tu l'as lue ?), il faut donc un résultat sous écriture scientifique avec 2 chiffres significatifs


f = 0,39 x 1 589 = 619,71 N.
0,39 --> 2 chiffres significatifs
1 589 --> 4 chiffres significatifs
il faut donc un résultat sous écriture scientifique avec 2 chiffres significatifs


Pour le schéma :

Il y a aussi une autre force ? Oui, je te l'ai introduite au début, il s'agit d'une force qu'on appelle "portance" et qui doit être opposée au poids de l'avion (tu peux donc en déduire sa valeur)
Donc la poussée du réacteur doit être représentée sur le côté droit, opposé au frottement de l'air ? Absolument !


Je te laisse donc reprendre le schéma

Posté par
Devoirs33
re : Exercice sur la force 10-04-21 à 13:08

Ah je vois bien, je commence à bien comprendre.  

Mais en classe, je n'ai pas appris sur cette force, donc je le met sur mon schéma ou non ?

Posté par
Devoirs33
re : Exercice sur la force 10-04-21 à 13:11

je le mets*

Exercice sur la force

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur la force 10-04-21 à 15:31

Devoirs33 @ 10-04-2021 à 13:08

Ah je vois bien, je commence à bien comprendre.

Mais en classe, je n'ai pas appris sur cette force, donc je le met sur mon schéma ou non ?

Oui, tu verras d'ici peu le principe d'inertie qui précise que si un système a un mouvement rectiligne uniforme (qu'on suppose ici puisque l'avion vole à vitesse et altitude constantes durant l'étude), alors il est soumis à des forces qui se compensent.

Après, je l'admets, la portance et la trainée sont deux notions hors programme en seconde, autant donc ne pas les mettre. Tu auras cependant compris que le modèle proposé n'est pas physiquement acceptable .

Question 2 : j'imagine que tu as repris les calculs comme demandé

Question 3 : si tu as lu attentivement la première fiche fournie, que proposes-tu ?

Posté par
Devoirs33
re : Exercice sur la force 10-04-21 à 16:06

Oui la question 2 est faite.

Question 3 : Caractéristique des forces :

La première force : P = F terre :

Point d'application : centre de l'avion
Sens : Vers le bas
Direction : Verticale
Valeur :  675 510 N ( sans chiffres significatives )

Deuxième force : F réacteur

Point d'application : Avion
Sens : Vers la droite
Direction : Horizontale
Valeur : 1 583 N ( sans chiffres significatives )

Troisième force : f

Point d'application : Avion
Sens :  Vers la gauche
Direction : Horizontale
Valeur : 619, 71 N ( sans chiffres significatives )

Voici donc les caractéristiques des forces.      

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur la force 10-04-21 à 16:39

Devoirs33 @ 10-04-2021 à 16:06

Oui la question 2 est faite.

Question 3 : Caractéristique des forces :

La première force : P = F terre : non, le poids a pour notation usuelle "P" et pas "Fterre"

Point d'application : centre de l'avion : centre de quoi ? D'inertie ? Autre ?
Sens : Vers le bas ok
Direction : Verticale ok
Valeur : 675 510 N ( sans chiffres significatives ) la question 2 n'est pas finie si tu me donnes de nouveau un résultat sans le bon nombre de chiffres significatifs ; il est considéré comme faux en l'état

Deuxième force : F réacteur

Point d'application : Avion non, à préciser
Sens : Vers la droite ok
Direction : Horizontale ok
Valeur : 1 583 N ( sans chiffres significatives ) à reprendre

Troisième force : f

Point d'application : Avion non, à préciser
Sens : Vers la gauche ok
Direction : Horizontale ok
Valeur : 619, 71 N ( sans chiffres significatives ) à reprendre

Posté par
Devoirs33
re : Exercice sur la force 10-04-21 à 16:46

Je n'ai pas utiliser les chiffres significatives car en classe, je n'ai pas travaillé sur cette notion.

1) J'ai écrit  "centre de l'avion"
Pour les autres, je ne sais pas vraiment...

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur la force 10-04-21 à 17:01

Je te rappelle que je t'ai fourni deux fiches de cours pour justement te donner les notions du cours à appliquer dans ces exercices : cf. mon message du 10-04-21 à 07:56

Pour les chiffres significatifs, rien de compliqué, il y a une règle à appliquer.

Pour la point d'application, tu peux aussi jeter un coup d'oeil à cette fiche : [lien]

Posté par
Devoirs33
re : Exercice sur la force 10-04-21 à 17:56

Les chiffres significatifs, c'est le fait de supprimer les zéros inutiles.
Le point d'application de la force des réacteurs et la zone de contact entre les réacteurs et l'avion. Le point d'application des frottements de l'air est la zone de contact entre les frottements et l'avion ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur la force 10-04-21 à 19:23

Devoirs33 @ 10-04-2021 à 17:56

Les chiffres significatifs, c'est le fait de supprimer les zéros inutiles. Ce n'est pas correct, tu as un exemple dans la fiche pour appréhender cela

Le point d'application de la force des réacteurs et la zone de contact entre les réacteurs et l'avion. Ok

Le point d'application des frottements de l'air est la zone de contact entre les frottements et l'avion ? L'énoncé te dit à quelle endroit elles sont.

Il faut compléter également le point d'application du point de poids de l'avion


Posté par
Devoirs33
re : Exercice sur la force 10-04-21 à 19:26

Re bonsoir,

C'est cela "l'habitacle du cockpit'', le point d'application du frottement de l'air ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur la force 11-04-21 à 09:21

Tout à fait !

Posté par
Devoirs33
re : Exercice sur la force 11-04-21 à 11:16

Bonjour,

Merci beaucoup  .

Pour la 3ème question, j'ai fait ceci :

Formule : v=d/t
<--->  t = d/v
= 553 000/ 329,16  =~ 1 680,03 s.

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur la force 11-04-21 à 14:11

Tu peux aussi directement trouver le résultat en heures, c'est plus simple :

d = 553 km
v = 1185 km/h

donc t = d/v = 553/1185 = 0,467 h (pas plus de 3 chiffres significatifs)

Posté par
Devoirs33
re : Exercice sur la force 11-04-21 à 14:16

D'accord, merci infiniment de votre aide, et d'avoir fait preuve de générosité tout au long de mon devoir.  Merci également pour votre dynamisme  

A bientôt  

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice sur la force 11-04-21 à 17:14

Je t'en prie !

Je te conseille de télécharger les 3 fiches et d'apprendre les règles sur le nombre de chiffres significatifs, c'est primordial pour la suite de tes études.

Bon dimanche et à bientôt,



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !